Hệ thống đo mưa tự động

Trong thời gian qua, một số địa phương và chủ các hồ chứa Thủy lợi - Thủy điện đã quan tâm lắp đặt các thiết bị quan trắc KTTV phục vụ phòng chống thiên tai, vận hành hồ chứa. Tuy nhiên do chưa quan tâm đến công tác vận hành, bảo dưỡng, duy trì thiết bị và đặc biệt là tuân thủ các quy định kỹ thuật về kiểm định, hiệu chuẩn thiết bị đo, tổ chức vận hành, bảo trì, thiết kế hệ thống truyền dữ liệu…nên sau một thời gian ngắn, phần lớn các thiết bị hoạt động không ổn định, thậm chí có trạm “đắp chiếu” không còn hoạt động, gây mất niềm tin đối với người sử dụng, tạo tâm lý “hoài nghi, e ngại” trong việc phát triển thiết bị quan trắc tự động, nhất là đo mưa tự động.

Xuất phát từ các bất cập nêu trên, với ý tưởng thiết lập mạng đo mưa tự động chuyên dùng phục vụ phòng chống thiên tai, vận hành hồ chứa có tính chuyên nghiệp, ổn định cao với chi phí đầu tư hợp lý, linh hoạt, từ cuối năm 2016, WATEC đã phát triển mạng đo mưa tự động VRAIN và đến nay đã lắp đặt và đang vận hành liên tục, ổn định cho gần 1.500 trạm đo mưa tự động, cung cấp dữ liệu đo mưa theo thời gian thực cho cơ quan phòng chống thiên tai của 63 tỉnh, thành và 110 hồ thủy lợi, thủy điện trong cả nước. Đặc biệt, WATEC đã cung cấp dịch vụ thuê bao cung cấp dữ liệu với 370 trạm đo mưa tự động cho Tổng Cục Khí tượng thủy văn - Bộ Tài nguyên và Môi trường.
 

Một số đặc điểm nổi bật của mạng đo mưa tự động chuyên dùng Vrain

           - Thiết bị đồng bộ, được kiểm định, lắp đặt, vận hành tuân thủ quy định kỹ thuật của ngành KTTV.

           - Cảm biến đo mưa được thiết kế, chế tạo chuyên dùng trong quan trắc Khí tượng thủy văn phục vụ phòng chống thiên tai với cường độ mưa lên đến 240mm/h.

          - Hệ thống thu thập xử lý truyền dữ liệu và chương trình phần mềm hoàn toàn do WATEC làm chủ cho nên dễ dàng tùy biến, hiển thị, xuất báo cáo theo đúng định dạng yêu cầu, dễ dàng tích hợp số liệu vào các hệ thống khai thác nghiệp vụ chuyên ngành phục vụ dự báo.

          - Hệ thống quản lý và truyền dữ liệu được phát triển trên nền tảng điện toán đám mây, có đầy đủ các tính năng phục vụ yêu cầu khai thác dữ liệu trên máy tính và các thiết bị di động thông minh, tốc độ truy cập nhanh và tính ổn định cao.

          - Hệ thống máy chủ, cơ sở dữ liệu hoàn toàn đặt tại Việt Nam.

          - Đã phát triển ứng dụng trên điện thoại thông minh (Mobile app), cho phép tất cả người dân, cán bộ có thế truy cập nhận thông tin về lượng mưa ngày và nhận cảnh báo mưa lớn trên điện thoại theo thời gian thực.

          - Tổ chức vận hành, bảo trì chuyên nghiệp:

WATEC đã tổ chức, quản lý và vận hành các trạm đo mưa tự động do WATEC lắp đặt thành một Mạng đo mưa chuyên dùng trên phạm vi từng tỉnh, thành và toàn quốc  theo quy trình chuyên nghiệp, tuân thủ quy định của ngành khí tượng thủy văn, kịp thời xử lý nhanh các sự cố xảy ra ở các trạm đo mưa, bảo đảm hoạt động thông suốt, liên tục 24/24h, đã được các cơ quan khí tượng thủy văn, phòng chống thiên tai ở Trung ương, khu vực và các địa phương, Bộ, ngành liên quan khai thác sử dụng phục vụ cảnh báo mưa lũ, ứng phó thiên tai, vận hành điều tiết hồ chứa…trong các đợt mưa lũ vừa qua.

 

1/ Khái quát
Hệ thống đo mưa VRAIN bao gồm 4 thành phần chính như sau:

  • Các trạm đo
  • Hệ thống máy chủ tiếp nhận và xử lý dữ liệu
  • Trang web xem số liệu, web quản trị
  • Tổng đài SMS

2/ Mô tả cụ thể

Cảm biến đo mưa

Mỗi trạm đo bao gồm Cảm biến và Bo mạch tích hợp trình điều khiển (Datalogger)

 


Hệ thống thu thập, lưu trữ và truyền dữ liệu (Datalogger)

Bộ thu thập, xử lý và truyền dữ liệu (Datalogger –VRAIN)

+ Thông số kỹ thuật:

+ Tính năng chính:

  • Tương thích với các nhà mạng tại Việt Nam
  • Cho phép cập nhật firmwave từ xa thông qua GPRS/3G
  • Lưu trữ dữ liệu thẻ nhớ SD card, trường hợp sự cố mất mạng GSM/GPRS/3G sẽ tự động gửi lại toàn bộ về phần mềm trung tâm khi đường truyền dữ liệu được phục hồi và cán bộ vận hành có thể truy xuất dữ liệu từ thẻ nhớ.
  • Tự động gửi thông tin cảnh báo đến Trung tâm điều hành thông qua SMS/GPRS/3G khi lượng mưa vượt quá ngưỡng cảnh báo, khi mất nguồn điện và pin dự phòng yếu
  • Datalogger được thiết kế tiết kiệm năng lượng với công suất tiêu thụ thấp giúp nguồn Pin dự phòng có thể kéo dài thời gian hoạt động của Datalogger từ 30 đến 60 ngày trong điều kiện mất nguồn điện lưới.
  • Có thể cấu hình tần suất gửi dữ liệu và ngưỡng cảnh báo từ xa thông qua SMS/GPRS/3G
  • Các linh kiện điện tử đạt tiêu chuẩn châu Âu, Sản xuất trên dây chuyền công nghiệp độ ổn định cao
  • Trong điều kiện bình thường, trạm đo sẽ ưu tiên gởi dữ liệu qua sóng 2G/3G. Nếu vì một lý do nào đó mà sóng 2G/3G không ổn định, trạm sẽ tự động gởi số liệu lên qua tin nhắn SMS cho tổng đài SMS

 

Hệ thống máy chủ
Hệ thống máy chủ Vrain được xây dựng dựa trên công nghệ điện toán đám mây, và được chia làm 2 mô-đun như sau:

 -  Mô-đun lõi: xử lý dữ liệu, quản lý người dùng, phát cảnh báo…

 -  Mô-đun tiếp nhận dữ liệu từ trạm đo

Hệ thống VRain đang sử dụng dịch vụ điện toán đám mây được cung cấp bởi Viettel IDC (https://viettelidc.com.vn/cloud-server/) với 10 máy chủ ảo, trong đó 02 máy chủ cân bằng tải; 02 máy chủ tiếp nhận dữ liệu từ trạm đo; 02 máy chủ lõi; 02 máy chủ cho 2 trang web (người dùng và quản trị); 02 máy chủ cho cơ sở dữ liệu. Các trạm đo sẽ gởi dữ liệu trực tiếp lên hệ thống máy chủ mà không qua bất kỳ một máy chủ trung gian nào, nhằm đảm bảo tốc độ và tính ổn định cao nhất.


Các tính năng của hệ thống máy chủ hiện tại:

  • Tính ổn định cao: Khi bất kỳ 1 máy chủ có vấn đề, hệ thống sẽ tự động bật 1 máy chủ khác lên để bảo đảm tính ổn định của hệ thống
  • Tự động tăng/giảm máy chủ theo lưu lượng truy cập:
    Khi lưu lượng truy cập tăng lên, hệ thống sẽ tự động bật thêm máy chủ để đáp ứng kịp thời mà không làm gián đoạn hệ thống
  •  An toàn dữ liệu:
    Với hệ thống máy chủ được sao lưu 24/7/365, dữ liệu sẽ luôn được an toàn. Việc mất dữ liệu là rất hiếm xảy ra. Trong trường hợp xấu nhất, bản dữ liệu dự phòng sẽ được sử dụng để đảm bảo tính liên tục của hệ thống.

 

Trang Web xem số liệu và quản trị

       - Hiển thị tọa độ GPS của các trạm đo mưa trên bản đồ với đầy đủ các thông tin về lượng mưa, vị trí địa lý và thay đổi màu sắc theo cấp độ mưa (mưa nhỏ, mưa vừa, mưa to, mưa rất to) theo từng trạm.

       - Tự động cảnh báo khi lượng mưa lớn (do người dùng thiết lập). Người quản lý có thể điều khiển, đặt lệnh để thiết bị đo mưa báo tự động theo tần suất do người quản lý yêu cầu.

       - Truy cập đa dạng với nhiều loại thiết bị như máy tính, điện thoại di động (Smarphone) và các phương tiện kỹ thuật khác thông qua hệ thống mạng viễn thông, internet.

       - Tự động hỗ trợ kiểm soát, quá trình truyền dữ liệu, cảnh báo khi phát hiện sự cố.

       - Tính ổn định cao, chương trình cập nhật liên tục và tự động có thể chủ động tùy biến, sửa lỗi, cải thiện và không ngừng nâng cao chất lượng.

       - Số liệu đo mưa có thể xuất báo cáo ra Excel theo định dạng yêu cầu.

Giao diện xem dữ liệu tổng quan

 

Giao diện xem dữ liệu chi tiết hằng ngày

Nắm giữ công nghệ
Hệ thống phần mềm đo mưa do VRAIN tự thiết kế và phát triển, kết quả là VRAIN có thể chủ động sửa lỗi, cải thiện và không ngừng nâng cao chất lượng và tính ổn định.

Phần mềm như là dịch vụ
Một trong những ưu điểm của VRAIN là phần mềm cập nhật liên tục và tự động. Không như những phần mềm đo mưa truyền thống khác, đòi hỏi phải cài đặt và bảo trì, VRAIN triển khai trên nền web, có thể xem ở bất cứ đâu, tự động cập nhật và sửa lỗi thường xuyên. Do đó, người dùng luôn được hưởng chất lượng dịch vụ ở mức cao nhất.

Trang web xem số liệu
Trang web xem số liệu được đặt tại 1 máy chủ riêng biệt, nhằm đảm bảo tính cô lập của hệ thống. Trong trường hợp trang web có vấn đề, hệ thống tiếp nhận dữ liệu vẫn hoạt động bình thường và không bị ảnh hưởng.

Trang web quản trị
Trang web quản trị hay còn gọi là admin giúp quản trị viên có thể quản lý người dùng, cấp quyền truy cập và quản lý các trạm đo trong hệ thống.
Trang web quản trị cũng được đặt tại 1 máy chủ riêng biệt.

 

Tổng đài SMS
Tổng đài SMS đóng vài trò là 1 trung gian, chuyển tiếp các số liệu gởi từ trạm đo về lại hệ thống máy chủ, đặc biệt là trong trường hợp trạm không có sóng 2G/3G.


Kết nối hệ thống
VRAIN cung cấp phương pháp kết nối hệ thống qua bộ thư viện lập trình ứng dụng, gọi tắt là API. Toàn bộ tài liệu hướng dẫn kết nối được đăng tải và cập nhật thường xuyên tại trang web http://dev.vrain.vn

Bằng việc kết nối hệ thống qua API, các đối tác có thể xây dựng các hệ thống mở rộng dựa trên dữ liệu mưa mà VRain cung cấp, ví dụ Hệ thống phân tích lượng mưa; Hệ thống cảnh báo mưa phục vụ tính toán các mô hình thủy văn, điều tiết hồ chứa.

Việc cung cấp phương thức kết nối qua API giúp đối tác có thể tích hợp chặt chẽ, bảo mật và ổn định với VRAIN, hoàn toàn không phụ thuộc vào kiến trúc bên trong của hệ thống VRAIN. Trong trường hợp VRAIN có thay đổi về cấu trúc cơ sở dữ liệu, thì hệ thống thư viện API vẫn bảo đảm dữ liệu các đối tác nhận được là không đổi.

 

Ứng dụng trên điện thoại thông minh
Có ứng dụng bằng tiếng Việt xem lượng mưa và nhận tin cảnh báo mưa trên điện thoại di động (Mobile Apps) được tải về trên kho ứng dụng nền tảng hệ điều hành iOS và Android.

Tải ứng dụng dành cho thiết bị di động

 

 

 Xem và nhận tin nhắn cảnh báo mưa trên Apps mobile

 

Xem trước và tải về brochure thiết bị:

Cảm biến đo mưa tự động Vrain - S1

 

Sản phẩm khác